高分子化學(xué)考試題庫(kù)1

高分子化學(xué)考試題庫(kù)修改

《高分子化學(xué)》課程試題《一》

一、基本概念（共15分,每小題3分）

1.聚合物的化學(xué)反應(yīng)

2.縮聚反應(yīng)

3.乳化作用

4.動(dòng)力學(xué)鏈長(zhǎng)

5.引發(fā)劑半衰期

二、填空題（將正確的答案填在下列各題的橫線(xiàn)處）（每空1分，總

計(jì)20分）1.自由聚合的方法

有、、

2.逐步聚合的方法

有、、

3.聚氨酯大分子中

有、、

4.聚合反應(yīng)按反應(yīng)機(jī)理可分

為、、

5.聚合物按大分子主鏈的化學(xué)組

成、、

和四類(lèi)。

三、簡(jiǎn)答題（共20分，每小題5分）

1.乳液聚合的特點(diǎn)是什么？

2.乙烯進(jìn)行自由基聚合時(shí)，為什么得到低密度PE?寫(xiě)出產(chǎn)生長(zhǎng)支鏈

和短支鏈有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式？

3.什么叫自由基？自由基有幾種類(lèi)型？寫(xiě)出氯乙烯自由基聚合時(shí)鏈

終止反應(yīng)方程式。

4.何謂離子交換樹(shù)脂？寫(xiě)出合成強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂有關(guān)化學(xué)反

應(yīng)方程式。

四、（共5分，每題1分）選擇正確答案填入（）中。

1.自由基共聚合可得到（）共聚物。

⑴無(wú)規(guī)共聚物⑵嵌段共聚物⑶接技共聚物⑷交替共聚物

2.為了得到立構(gòu)規(guī)整的PP,丙烯可采用（）聚合。

⑴自由基聚合⑵陰離子聚合⑶陽(yáng)離子聚合⑷配位聚合

3.工業(yè)上為了合成聚碳酸酯可采用（）聚合方法。

⑴熔融縮聚⑵界面縮聚⑶溶液縮聚⑷固相縮聚

4.聚合度基本不變的化學(xué)反應(yīng)是（）

⑴PVAc的醇解⑵聚氨酯的擴(kuò)鏈反應(yīng)⑶高抗沖PS的制備⑷環(huán)氧

樹(shù)脂的固化5.表征引發(fā)劑活性的參數(shù)是（）

（1）kp（（2）tl/2（3）ki（4）kd

五、計(jì)算題（共35分，根據(jù)題目要求計(jì)算下列各題）

L（15分）用過(guò)氧化二苯甲酰（BPO）作引發(fā)劑，60℃研究甲基丙烯酸甲

酯的本體聚合。已知：C（偶合終止系數(shù)）=0.15；D（歧化終止系數(shù)）

=0.85；f=0.8；kp=3.67X102L/mol.s；kd=2.0

X10-6s-1；

kt=9.30X106L/mol.s；c（l）=0.01mol/L；

CM=1.85X10-5；CI=2X10-2；

甲基丙烯酸甲酯的密度為0.937g./cm3；

計(jì)算：聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的平均聚合度n。

2.（15分）甲基丙烯酸甲酯（Ml）與苯乙烯（M2）,在60℃下進(jìn)行自由基

共聚合。

已矢口：r1=0.46,r2=0.52；

計(jì)算：⑴（10分）畫(huà)出x'l-xl曲線(xiàn)（計(jì)算五個(gè)點(diǎn)）。

（2）（5分）起始單體投料比ml：m2=0.85：0.15（質(zhì)量比），聚合

初期共聚物組成xl=?

計(jì)算結(jié)果

xl10

xl

（自備坐標(biāo)紙）

3.（5分）欲使環(huán)氧樹(shù)脂（環(huán)氧值為0.2）,用官能團(tuán)等摩爾的二乙烯基

三胺固化。請(qǐng)分別用Carothers方程和Flory統(tǒng)計(jì)公式計(jì)算凝膠點(diǎn)Pc。

（1）（3分）用Carothers方程計(jì)算凝膠點(diǎn)Pc：''

0.20.40.60.81.01.00

⑵（2分）用Flory統(tǒng)計(jì)公式計(jì)算凝膠點(diǎn)Pc：

六、寫(xiě)出鏈引發(fā)反應(yīng)方程式（共5分，每錯(cuò)一個(gè)方程式扣1分）

將單體和引發(fā)劑進(jìn)行匹配，寫(xiě)出可能發(fā)生的鏈引發(fā)反應(yīng)方程式并指出

聚合反應(yīng)類(lèi)型(自由基聚合?陽(yáng)離子聚合?陰離子聚合?)。

1.單體

CH2=C(CH3)COOCH3

2.引發(fā)劑

(1)ABIN(2)(3)BF3+H2O

《高分子化學(xué)》課程試題《二》

一、基本概念(共14分，5.2分，其余3分)

1.聚合物的無(wú)規(guī)降解

2.體型縮聚反應(yīng)

3.乳化劑

4.自由基共聚合反應(yīng)

5.引發(fā)劑

(將正確的答案填在下列各題的橫線(xiàn)處)(每空1分，總計(jì)20分)

1.自由聚合的單體有、、和

等。2.單體可分為、和

三大類(lèi)。3.表征乳化劑性能的指標(biāo)是、

和。4.陰離子聚合的引發(fā)體系有、

和。5.某些聚合物按大分子主鏈中含的特征基團(tuán)可命

名為、、和

聚合物等。

6.根據(jù)共聚物大分子鏈中單體單元的排列順序，共聚物

分

、四類(lèi)。

三、簡(jiǎn)答題(共20分，每題5分)

1.乳化劑不參加聚合反應(yīng)，但它的存在對(duì)聚合反應(yīng)有很大影響，為

什么？

2.什么叫聚合物相對(duì)分子質(zhì)量的多分散性？

3.何謂自動(dòng)加速現(xiàn)象？并解釋產(chǎn)生的原因。

4.無(wú)規(guī)降解與聚合物結(jié)構(gòu)有何關(guān)系？舉例說(shuō)明哪些聚合物容易發(fā)生

無(wú)規(guī)降解?寫(xiě)出PE無(wú)規(guī)降解的化學(xué)反應(yīng)方程式？

四、計(jì)算題(共40分)

1.(10分)醋酸乙烯在60℃以偶氮二異丁懵為引發(fā)劑進(jìn)行本體聚合，

其動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)如下：kd=1.16X10-5s-l,kp=3700L?(mol*s)-l,kt=7.4X107

L?(mol*s)-l,c(M)=10.86mol/L,c(l)=0.206X10-3mol/L,CM=1.91X10-4,

偶合終止占動(dòng)力學(xué)終止的90%,試求所得聚醋酸乙烯的n。

2.(15分)苯乙烯(Ml)與丁二烯(M2)在5℃下進(jìn)行自由基乳液共

聚合時(shí)，其門(mén)=0.64,

r2=1.38o

已知：苯乙烯和丁二烯的均聚鏈增長(zhǎng)速率常數(shù)分別為49.0和25.3

L,(mol?s)-lo

請(qǐng)：

(1)計(jì)算共聚時(shí)的鏈增長(zhǎng)反應(yīng)速率常數(shù)。

(2)比較兩種單體和兩種鏈自由基的反應(yīng)活性的大小。

(3)做出此共聚反應(yīng)的x'lxl曲線(xiàn)。

（4）要制備組成均一的共聚物需要采取什么措施？

3.（6分）計(jì)算60℃苯乙烯乳液聚合速率Rp和平均聚合度no

已知：kp=176L?（mol?s）-l,c（M）=5.0mol/L,N=1.0X1015個(gè)/mL,P

=5.0X1012個(gè)/mL?s

4.（9分）等物質(zhì)的量的二元醇和二元酸進(jìn)行縮聚，如平衡常數(shù)K=200,

在密閉體系中反應(yīng)，不除去副產(chǎn)物水。

問(wèn)：⑴反應(yīng)程度P和平均聚合度n能達(dá)到多少？

（2）如竣基的起始濃度c（COOH）=2mol/L,要使n=200,須將小分子水

c（H20）降低到怎樣的程度？

五、（6分）以偶氮二異丁月青為引發(fā)劑，寫(xiě)出氯乙烯懸浮聚合的基元反應(yīng)

方程式

《高分子化學(xué)》課程試題《三》

一、基本概念（共10分,每小題2分）

1.離子交換樹(shù)脂

2.界面縮聚反應(yīng)

3.陰離子聚合

4.平均聚合度

5.阻聚劑

二、填空題（將正確的答案填在下列各題的橫線(xiàn)處）（每空1分，總

計(jì)20分）

1.連鎖聚合包括

和2.連鎖聚合的全過(guò)程一般

有、、和。

3.環(huán)狀類(lèi)單體主要有、、

和等幾類(lèi)。4.控制共聚物組成的方法

有、和

等方法。

5.聚合物的化學(xué)反應(yīng)按反應(yīng)前后聚合度的變化情況可

分、

6.縮聚物按大分子形態(tài)可分為和

兩類(lèi)。

三、簡(jiǎn)答題(共20分，每小題5分)

1.乳液聚合動(dòng)力學(xué)的特點(diǎn)是什么？

2.乙烯進(jìn)行自由基聚合時(shí)，為什么需在高溫(130℃~280℃)高壓

(150MPa-250MPa)的苛刻條件下進(jìn)行？

3.甲基丙烯酸甲酯自由基聚合時(shí)鏈終止方式如何？并寫(xiě)出甲基丙烯

酸甲酯自由基聚合時(shí)歧化終止反應(yīng)方程式。

4.何謂側(cè)鏈斷裂？與聚合物結(jié)構(gòu)有何關(guān)系？寫(xiě)出PVC樹(shù)脂側(cè)鏈斷裂

有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式。

四、計(jì)算題(40分)

1.(15分)以過(guò)氧化二苯甲酰(BPO)作引發(fā)劑，60℃研究苯乙烯在苯中

的聚合。

已知：苯乙烯溶液濃度為1.0mol/L,過(guò)氧化物的濃度為0.01mol/L,引

發(fā)和聚合的初速分別為4.0X1011mol/L.st和1.5X10-7mol/L.s。

CM=8.0X105；CI=3.2X104；CS=2,3X106；—

60℃苯乙烯的密度為0.887g./mL；60℃苯的密度為0.839g./mL；

計(jì)算：（1）（2分）fkdo

（2）（13分）聚苯乙烯（PS）的平均聚合度n

2.（共12分）工業(yè)上為了合成具有一定相對(duì)分子質(zhì)量的聚酰胺-1010,

一般先將癸二胺（Ml=172）

和癸二酸（M2=202）制備成“1010鹽”，然后再進(jìn)行縮聚。

現(xiàn)已知該“1010鹽”為中性，因此另加1.0%（以單體總數(shù)計(jì)）mol的苯

甲酸（M'=122）作為官能團(tuán)封鎖劑控制聚酰胺-1010的相對(duì)分子質(zhì)量，

若反應(yīng)程度P=0.998,

請(qǐng)：⑴（6分）寫(xiě)出合成聚酰胺-1010有關(guān)的聚合反應(yīng)方程式。

⑵（6分）計(jì)算該聚酰胺-1010的數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量n。

3.（8分）苯乙烯（Ml）與丁二烯（M2）,在5℃下進(jìn)行自由基共聚合。

已知：Ml、M2均聚鏈增長(zhǎng)速率常數(shù)分別為49.0和25.1L/mol.S；

Ml與M2共聚、M2與Ml共聚鏈增長(zhǎng)速率常數(shù)分別為76.6和18.2

L/mol.s；

起始投料比ml：m2=1：8（質(zhì)量比）。

請(qǐng)：計(jì)算聚合初期共聚物組成x'1=?

4.（5分）欲使環(huán)氧樹(shù)脂用官能團(tuán)等物質(zhì)的乙二胺固化，用Carothers

方程和Flory統(tǒng)計(jì)公式分別計(jì)算

凝膠點(diǎn)PCO

⑴（3分）用Carothers方程計(jì)算凝膠點(diǎn)Pc：

⑵（2分）用Flory統(tǒng)計(jì)公式計(jì)算凝膠點(diǎn)Pc：

五、寫(xiě)出鏈引發(fā)反應(yīng)方程式（共10分，每錯(cuò)一個(gè)方程式扣1分）

將單體和引發(fā)劑進(jìn)行匹配，寫(xiě)出可能發(fā)生的鏈引發(fā)反應(yīng)方程式并指出

聚合反應(yīng)類(lèi)型（自由基聚合邛日離子聚合?陰離子聚合?）。

1.單體

CH2=CH-C6H5

2.引發(fā)劑

（1）BPO（2）Na（3）BF3+H2O（4）C4H9Li

高分子化學(xué)》課程試題《四》

一、基本概念（共10分,每小題2分）

1.混縮聚

2.聚合物3.重復(fù)單元4.陽(yáng)離子聚合

5.懸浮劑

二、填充題（將正確的答案填在下列各題的橫線(xiàn)處，每空1分，總計(jì)

20分）

1.在自由基聚合體系中，用引發(fā)劑引發(fā)的引發(fā)速率方程

式。

2.塑料按其受熱行為的不同可分為塑料和

3.在合成聚合物中和

4.表征聚合物相對(duì)分子質(zhì)量的物理量有和。

5.按自由基和陰離子聚合的單體有、和

等。

6.聚氨酯可以看成是由構(gòu)成的嵌段共聚物。

7.逐步聚合包括和兩類(lèi)。

8.聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量方面的特征

是、、

O

9.氯乙烯自由聚合時(shí)，聚合速率用調(diào)節(jié)，而聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量

用

控制。

三、回答問(wèn)題(共20分,每小題5分)

1.陰離子聚合在適當(dāng)?shù)臈l件下，其陰離子活性增長(zhǎng)鏈可以長(zhǎng)期不終

止，而形成活性聚合物，為什么？

2.與低分子化合物相比較，高分子化合物有哪些特點(diǎn)？

3.何謂離子交換樹(shù)脂？主要有幾種類(lèi)型？如何合成離子交換樹(shù)脂？

4.請(qǐng)寫(xiě)出工業(yè)上制備PA-66樹(shù)脂有關(guān)的聚合反應(yīng)方程式(以苯甲酸作

官能團(tuán)封鎖劑)。

四、(共43分)計(jì)算題(根據(jù)題目要求，計(jì)算下列各題)

L(本題15分)用偶氮二異丁睛(ABIN)為引發(fā)劑，苯乙烯60℃進(jìn)

行本體聚合。試計(jì)算引發(fā)劑引發(fā)對(duì)聚合物平均聚合度倒數(shù)的貢獻(xiàn)？計(jì)算時(shí)

采用以下數(shù)據(jù)和條件：

(1)c(l)=0.04mol/L；(2)f=0.8；(3)kd=2.0X10-6s-1；

(4)kp=176L/mol.s；(5)kt=3.6X107L/mol.s；

(6)CM=0.85X10-4；(7)CI=0.05；

(8)60℃時(shí)苯乙烯的密度為0.887g/cm3

解：

2.(8分)由己二胺與己二酸合成尼龍-66,如尼龍-66的相對(duì)分子質(zhì)

量為15000,反應(yīng)程度P=l,試計(jì)算原料比，并寫(xiě)出合成反應(yīng)方程式。

解：

3.(本題14分)在高聚物生產(chǎn)中，共聚物組成是一個(gè)重要的生產(chǎn)指標(biāo)。

CH21)

已知：氯乙烯(M)和醋酸乙烯(M)共聚；r=1.68,r=0.23(M1=62.5)

(M‘=86)121212

CH22)

3

若要求共聚物中氯乙烯單體單元的含量為72wt%。

請(qǐng)：⑴(10分)畫(huà)出x'l~xl曲線(xiàn)。

⑵(1分)為了得到組成基本均一的共聚物，應(yīng)采用怎樣的投料方法？

(3)(3分)從圖中得出起始單體投料比c(Ml)0/c(M2)0=?。

解：⑴請(qǐng)將計(jì)算結(jié)果填入表中

計(jì)算結(jié)果

xl0

'xl00.20.40.60.8

1.01.0

(2)

⑶所需的共聚物的組成為

圖中對(duì)應(yīng)的起始單體組成是：

x'l~xl曲線(xiàn)（自備坐標(biāo)紙）

4.（6分）鄰苯二甲酸醉與等物質(zhì)的季戊四醇官能團(tuán)等物質(zhì)的量縮聚，分

別按Carothers方程和Flory統(tǒng)計(jì)公式計(jì)算凝膠點(diǎn)PC。

解1.按Carothers方程求凝膠點(diǎn)PC

2.按Flory統(tǒng)計(jì)公式求凝膠點(diǎn)PC方程式。答：須經(jīng)自由基聚合反應(yīng)

和醇解反應(yīng)。

各步反應(yīng)要點(diǎn)和關(guān)鍵如下：

①（4分）自由基聚合反應(yīng)方程式

要點(diǎn)：

關(guān)鍵：

②（3分）醇解反應(yīng)方程式

要點(diǎn)：

關(guān)鍵：

《高分子化學(xué)》課程試題《五》

一、基本概念（共10分,每小題2分）

1.鏈增長(zhǎng)反應(yīng)

2..相對(duì)分子質(zhì)量分布曲線(xiàn)

3.向單體轉(zhuǎn)移常數(shù)CM

4.本體聚合

5.聚合度相似的化學(xué)反應(yīng)

二、計(jì)算題（共40分，根據(jù)題目要求，計(jì)算下列各題）

L（本題20分）已知：甲基丙烯酸甲酯（Ml）和丙烯月青（M2）在60℃

時(shí)進(jìn)行自由基共聚合，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

共聚物組成與原料組成的關(guān)系

提示：純聚丙烯月青（PAN）中含N量為26.4%；M',M'1=1002=53；

試根據(jù)上述數(shù)據(jù)用截距-斜率法求共聚體系的競(jìng)聚率r1和己值？

RR2

曲線(xiàn)R--PP

2.（本題10分）用ABIN作引發(fā)劑（濃度為0。lmol/L）,使苯乙烯在

40℃下于膨脹計(jì)中進(jìn)行聚合，用1\1,1\1-二苯基小-2,4,6-三硝基苯明自由基

（DPPH）作阻聚劑，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，阻聚劑的用量與誘導(dǎo)期成直線(xiàn)關(guān)系，

當(dāng)DPPH用量分別為0和8X10-5mol*L-1時(shí)，誘導(dǎo)期分別為0和15min。

已知：ABIN在40℃時(shí)的半衰期tl/2=150h,試求ABIN的引發(fā)效率f。

3.（10分）某一耐熱性芳族聚酰胺其數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量為24116。聚合物

經(jīng)水解后，得39.31%（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）?對(duì)苯二胺，59.81%（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）?對(duì)苯二

甲酸，0.88%苯甲酸（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）。對(duì)苯二胺的相對(duì)分子質(zhì)量為108,對(duì)苯

二甲酸的相對(duì)分子質(zhì)量為166,苯甲酸的相對(duì)分子質(zhì)量為122。試寫(xiě)出聚

合物結(jié)構(gòu)式和其水解反應(yīng)式？計(jì)算聚合物的數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量n=?

提示：取100g水解物為計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)。

三、填充題（根據(jù)題意，在下列各題的橫線(xiàn)處，填上正確的答案，本

大題共6小題，每空1分，總計(jì)20分）

L..按橡膠的成本、產(chǎn)量和性能可將其分為橡膠和

橡膠。2.引發(fā)劑引發(fā)的自由基聚合體系中，影響聚合速率的因素

是、、和。3.陰離子聚合體系中活性中心離子對(duì)

可能以、和

等三種形態(tài)存在。

4.烯類(lèi)單體自由基聚合時(shí)，終止方式與和

有關(guān)，最后由

決定。

5.線(xiàn)型縮聚的單體有、、、

和

6.聚合物的平均聚合度變大的化學(xué)反應(yīng)有、

和

四、簡(jiǎn)答題（共3小題，共20分）

1.（5分）何謂解散聚？與聚合物的結(jié)構(gòu)有何關(guān)系？寫(xiě)出PMMA解聚

的化學(xué)反應(yīng)方程式。

2.（5分）何謂縮聚，縮聚反應(yīng)中“官能團(tuán)等活性理論的假定”內(nèi)容

是什么？根據(jù)其假定寫(xiě)出聚酯化反應(yīng)的方程式。

3.供10分,每小題2分）下列單體適合何種機(jī)理聚合？并寫(xiě)出有關(guān)聚

合反應(yīng)簡(jiǎn)式。CHCH3

（4）33雙酚A光氣H2N（CH2）6NH2與HOOC（CH2）8COOH203

五、（共10分，每錯(cuò)一個(gè)方程式扣一分）以TiCI3和AI（C2H5）3為引

發(fā)劑,H2為相對(duì)分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑，寫(xiě)出丙烯配位陰離子聚合有關(guān)的基元反

應(yīng)方程式（不考慮活性中心形式）。

《高分子化學(xué)》六

一、基本概念題（共10分，每題2分）

1.聚合物相對(duì)分子質(zhì)量穩(wěn)定化法：聚合物相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)到要求時(shí),

加入官能團(tuán)封鎖劑，使縮聚物兩端官能團(tuán)失去再反應(yīng)的能力，從而達(dá)到控制

縮聚物相對(duì)分子質(zhì)量的目的的方法。

2.體型縮聚的凝膠點(diǎn)：體型縮聚中出現(xiàn)凝膠時(shí)的反應(yīng)程度，記作Pc

3.乳化劑的親水親油平衡值HLB：根據(jù)乳化劑親油基和親水基對(duì)其性

能的貢獻(xiàn)，給每一種乳化劑一個(gè)數(shù)值叫親水親油平衡值，用HLB來(lái)表示，它

表示乳化劑的親水性能的大小。4.本體聚合：?jiǎn)误w在少量引發(fā)劑作用下

形成高聚物的過(guò)程。

5.引發(fā)劑的誘導(dǎo)分解：鏈自由基向引發(fā)劑的轉(zhuǎn)移反應(yīng)。

二、填空題（共20分，每空1分）

1.體型縮聚物有環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、胭醛樹(shù)脂和不飽和聚

酯樹(shù)脂等。

2.線(xiàn)型縮聚物有PET樹(shù)脂、PA-66樹(shù)脂、PC和PA-1010樹(shù)脂

等，

3.計(jì)算體型縮聚的凝膠點(diǎn)有Carothers方程和Flory統(tǒng)計(jì)公

式。

4.引發(fā)劑的選擇原則是根據(jù)聚合實(shí)施方法選擇引發(fā)劑種類(lèi)、根

據(jù)聚合溫度選擇分解活化能適當(dāng)?shù)囊l(fā)劑、根據(jù)聚合周期選擇半衰期

適當(dāng)?shù)囊l(fā)劑。

5.本體聚合應(yīng)選擇油溶性引發(fā)劑、乳液聚合應(yīng)選擇水溶性

引發(fā)劑。

三、簡(jiǎn)答題(共25分，每題5分，意義不完全者適當(dāng)扣分)

1.界面縮聚的特點(diǎn)是什么？

⑴界面縮聚是不平衡縮聚,需采用高反應(yīng)活性的單體，反應(yīng)可在低溫

下進(jìn)行，逆反應(yīng)的速率很低，甚至為0。屬于不平衡縮聚?？s聚中產(chǎn)生的小分

子副產(chǎn)物容易除去，不需要熔融縮聚中的真空設(shè)備。同時(shí)，由于溫度較低避

免了高溫下產(chǎn)物氧化變色降解等不利問(wèn)題。

⑵反應(yīng)溫度低，相對(duì)分子質(zhì)量高。

⑶反應(yīng)總速率與體系中單體的總濃度無(wú)關(guān)，而僅決定于界面處的反應(yīng)

物濃度.只要及時(shí)更換界面，就不會(huì)影響反應(yīng)速率。聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量

與反應(yīng)程度、本體中官能團(tuán)物質(zhì)的量之比關(guān)系不大，但與界面處官能團(tuán)物

質(zhì)的量有關(guān).

(4)界面縮聚由于需要高反應(yīng)活性單體，大量溶劑的消耗，使設(shè)備體積

寵大，利用率低。因此，其應(yīng)用受到限制。

2.請(qǐng)指出在什么條件下自由基聚合反應(yīng)速率Rp與引發(fā)劑濃度c(l)的

反應(yīng)級(jí)數(shù)為：(1)0級(jí)；(2)0.5級(jí)；(3)0.5~1級(jí)；(4)1級(jí)(5)0P5級(jí)。

答:：⑴熱聚合時(shí)，Rp8c(I),聚合速率與引發(fā)劑濃度無(wú)關(guān)。

⑵雙基終止時(shí)，即8c(|),聚合速率對(duì)引發(fā)劑濃度為0.5級(jí)反應(yīng)。

⑶單、雙基終止兼而有之時(shí)，Rp8c(|)05~100.5,聚合速率對(duì)引發(fā)劑

濃度為0.5-1級(jí)反應(yīng)。

(4)單基終止時(shí)，Rp8c(I),聚合速率對(duì)引發(fā)劑濃度為1級(jí)反應(yīng)。

(5)選用偶氮苯三苯甲烷引發(fā)劑時(shí)，即8c(1)0~0.5,聚合速率對(duì)引發(fā)劑

濃度為0~0.5級(jí)反應(yīng)。3.為什么自由基聚合時(shí)聚合物的相對(duì)

分子質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間基本無(wú)關(guān)，縮聚反應(yīng)中聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量隨時(shí)間

的延長(zhǎng)而增大？

自由基聚合遵循連鎖聚合機(jī)理：鏈增加反應(yīng)的活化能很低，

Ep=20-34kJ/mol,聚合反應(yīng)一旦開(kāi)始，在很短的時(shí)間內(nèi)（0.01s~幾秒）就有

成千上萬(wàn)的單體參加了聚合反應(yīng)，也就是生成一個(gè)相對(duì)分子質(zhì)量幾萬(wàn)~幾十

萬(wàn)的大分子只需要0.01s~幾秒的時(shí)間（瞬間可以完成），體系中不是聚合物

就是單體，不會(huì)停留在中間聚合度階段，所以聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量與反應(yīng)

時(shí)間基本無(wú)關(guān)。而縮聚反應(yīng)遵循的是逐步聚合機(jī)理：?jiǎn)误w先聚合成低聚體,

低聚體再聚合成高聚物。鏈增加反應(yīng)的活化較高，

Ep=60kJ/mol生成一個(gè)大分子的時(shí)間很長(zhǎng)，幾乎是整個(gè)聚合反應(yīng)所需

的時(shí)間，縮聚物的相對(duì)分子

質(zhì)量隨聚合時(shí)間的延長(zhǎng)而增大。

4.何謂聚合物官能團(tuán)的化學(xué)轉(zhuǎn)化？在聚合物官能團(tuán)的化學(xué)轉(zhuǎn)化中，

影響官能團(tuán)轉(zhuǎn)化的因素是什么？官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化率一般為多少？

答：由于高分子的化學(xué)反應(yīng)是通過(guò)官能團(tuán)的化學(xué)轉(zhuǎn)化而實(shí)現(xiàn)的,所以又

可以將聚合物的化學(xué)反應(yīng)稱(chēng)為聚合物官能團(tuán)的化學(xué)轉(zhuǎn)化。

因?yàn)榫酆衔锏幕瘜W(xué)反應(yīng)的復(fù)雜性，官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化,一般為86.5%。這主要

是因?yàn)閿U(kuò)散因素的影響、鄰近基團(tuán)的影響和相鄰官能團(tuán)成對(duì)反應(yīng)的限制。

5.甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、苯乙烯、馬來(lái)酸酎、醋酸乙烯、

丙烯月青等單體分別與丁二烯共聚，試以交替傾向的次序排列上述單體，并

說(shuō)明原因。

根據(jù)rl?r2乘積的大小，可以判斷兩種單體交替共聚的傾向。即rl?r2

趨向于o,兩單體發(fā)生交替共聚；rl?r2越趨于零，交替傾向越大。根據(jù)

單體的rl、r2和rl?r2值上述各單體與丁二烯產(chǎn)生交替共聚的次序?yàn)椋?/p>

馬來(lái)酸酎>丙烯月青>丙烯酸甲酯>甲基丙烯酸甲酯>醋酸乙

烯>苯乙烯。

四、(共5分，每題1分)選擇正確答案填入()中。

1.接技共聚物可采用(⑵)聚合方法。

⑴逐步聚合反應(yīng)⑵聚合物的化學(xué)反應(yīng)⑶陽(yáng)離子聚合⑷陰離子

聚合

2.為了得到立構(gòu)規(guī)整的14聚丁二烯，1,3-丁二烯可采用(⑷)聚

合。

⑴自由基聚合⑵陰離子聚合⑶陽(yáng)離子聚合⑷配位聚合

3.工業(yè)上為了合成滌綸樹(shù)脂(PET)可采用(⑴)聚合方法。

⑴熔融縮聚⑵界面縮聚⑶溶液縮聚⑷固相縮聚

4.聚合度變大的化學(xué)反應(yīng)是(⑶)

⑴PVAc的醇解⑵纖維素硝化⑶高抗沖PS的制備⑷離子交換

樹(shù)脂的制備5.表征聚合物相對(duì)分子質(zhì)量的參數(shù)是(⑶、(4))

(1)rl(2)tl/2(3)v(4)n

五、計(jì)算題(共40分，根據(jù)題目要求計(jì)算下列各題)

1.(15分)苯乙烯在60℃以過(guò)氧化二特丁基為引發(fā)劑，苯為溶劑進(jìn)行

溶液聚合。當(dāng)單體苯乙烯的濃度c(M)=lmol/L,引發(fā)劑濃度c(l)=0.01mol/L

時(shí)，引發(fā)和聚合的初速分別為4X1011mol/L?$和-

1.5X107mol/L-So試根據(jù)計(jì)算判斷低轉(zhuǎn)化率下，在上述聚合反應(yīng)中

鏈終止的主要方式？真正終止-

和鏈轉(zhuǎn)移終止的比例？

已知：60℃時(shí)CM=8.0X105,Cl=3.2X104,CS=2.3X106,苯乙烯的密

度為0.887g/mL,苯的密一

度為0.839g/mL。設(shè)苯乙烯-苯體系為理想溶液。

解:c(M)=1.0mol/L,c(l)=0.01mol/L

Ri=4.0X10-llmol/(L?s),Rp=1.5X10-7mol/(L?s)

RP1.5xlO-7

v===3750(2分)Ri4.0X10-11

104)X839887苯乙烯-苯體系為理想溶液，c(S)==9.50mol/L(2分)

78

苯乙烯60℃時(shí)，動(dòng)力學(xué)鏈終止完全是偶合終止，k''=2

(1分)(1-

llc(l)c(S)=+CM+Q+Cnk'vc(M)Sc(M)

10.019.5-5-4-6+8.5X10+3.2X10+2,3X10(22X3750(5分)1.01.0

=1.33x10-4+8.5x105+3.2x10-6+2.18X10-5=2.38x10-4

n=4196(1分)1.33X104

偶合終止所占的比例為X100%=56%(2分)2.38X

104

轉(zhuǎn)移終止所占的比例為：

8.5x105+3.2x106+2.18x105

X100%=44%(2分)42.38X10

2.（共12分）等摩爾比的乙二醇和對(duì)苯二甲酸于280℃下進(jìn)行縮聚

反應(yīng)，已知平衡常數(shù)K=4.9。如果達(dá)到平衡時(shí)所得聚酯的Xn=15。

⑴用縮聚反應(yīng)中官能團(tuán)等活性理論的假定表示該縮聚反應(yīng)，并推導(dǎo)

平衡常數(shù)K和平均聚合度n的關(guān)系式。

（2）試問(wèn)此時(shí)體系中殘存的小分子水的摩爾分?jǐn)?shù)x（H20）為多少？

解：⑴（8分）

用縮聚反應(yīng)中官能團(tuán)等活性理論的假定表示該縮聚反應(yīng):

-10+H20

t=0nOnOP0

0

t時(shí)平衡nnK(nO-n)nW

n=nO(l-P)nO-n=nOPx(H20)=

式中nO——起始羥基和竣基的官能團(tuán)數(shù)目;

P------平衡時(shí)反應(yīng)程度;

nw平衡時(shí)小分子水的分子數(shù)。

推導(dǎo)平衡常數(shù)K和平均聚合度n的關(guān)系式:nWkl（5分，每

錯(cuò)一處扣除1分）nOk-1

(n0-n)?nWx(H2O)?P2==x(H2O)?P?n(3分)(2)(4

分)22(1-P)nln=(1分)1-P

115=P=0.933（1分）1-P

x(H2O)=K4.9=22=0.0233(2分)P?nO.933X15

即體系殘余的小分子水的分?jǐn)?shù)x（H2O）=0.233o

(3)(共13分)甲基丙烯酸甲酯(Ml)與苯乙烯(M2),在60℃下進(jìn)行自由

基共聚合。已知：r1=0.46,r2=0.52；

請(qǐng)：⑴(10分)畫(huà)出x'l~xl曲線(xiàn)(計(jì)算五個(gè)點(diǎn))。⑵(3

分)為了得到：

dc(Ml)

=0.560組成比較均一的共聚物應(yīng)采用何種投料方法？

dc(M2)

dc(Ml)0

=?

dc(M2)0

解：

計(jì)算結(jié)果(8分)

xl

'xl

00

0.10.156

0.20.266

0.30.351

0.40.423

0.50.490

0.60.559

0.70.629

0.80.715

0.90.829

1.01.0

xl,(A)=xl(A)=

l-r21-0.52

==0.471

2-rl-r22-0.46-0.52

2rx+xlx211'

xl=22

rlxl+2xlx2+r2x2

dc(Ml)為了得到：=0.560組成比較均一的共聚物應(yīng)采用調(diào)節(jié)起始單體

投料比的一次投料法dc(M2)

(2分)，使

dc(Ml)0o=0,471,控制一定的轉(zhuǎn)化率結(jié)束反應(yīng)(1分)dc(M2)0

《高分子化學(xué)》課程試題《七》

一、基本概念(共15分,每小題3分)

1.聚合物的無(wú)規(guī)熱降解2.縮合反應(yīng)和縮聚反應(yīng)

3.乳化劑的臨界膠束濃度CMC

4.共聚合和共聚物

5.聚酸型聚氨酯

二、填空題(共20分，每空1分)

1.陰離子聚合的單體有

和等。

2.聚合物降解可分為、、

和等。

3.乳化劑有、、

和

四種。

4.陽(yáng)離子聚合的引發(fā)體系有、和

等。

5.逐步聚合反應(yīng)包括和

兩類(lèi)。

6.聚合物聚合度變大的化學(xué)反應(yīng)有、

和等。

三、簡(jiǎn)答題（共20分，每題5分，意義不完全者適當(dāng)扣分）

1.寫(xiě)出下列常用引發(fā)劑的結(jié)構(gòu)式和分解反應(yīng)式，并說(shuō)明這些引發(fā)劑

的引發(fā)活性和使用場(chǎng)合。⑴偶氮二異庚月青⑵氫過(guò)氧化異丙苯

2.何謂競(jìng)聚率？說(shuō)明其物理意義？如何根據(jù)競(jìng)聚率值判斷兩單體的

相對(duì)活性？如何根據(jù)競(jìng)聚率值判斷兩單體是否為理想恒比共聚？

3.何謂反應(yīng)程度P?請(qǐng)利用縮聚反應(yīng)中官能團(tuán)等活性理論的假定，以

聚酯化反應(yīng)為例，推導(dǎo)反應(yīng)程度P與平均聚合度n的關(guān)系式？

4.何謂離子交換樹(shù)脂？離子交換樹(shù)脂有幾種類(lèi)型？寫(xiě)出陽(yáng)離子交換

樹(shù)脂的離子交換反應(yīng)方程式？

四、計(jì)算題（共40分，根據(jù)題目要求計(jì)算下列各題）

1.（6分）按下述兩種配方，使苯乙烯在苯中用過(guò)氧化二苯甲酰（BPO）

作引發(fā)劑在60℃下進(jìn)行自由基聚合。

（1）c（BPO）=2X104mol/L,c（M）=4.16mol/L；-

-（2）c（BPO）=6X104mol/L,c（M）=0.832mol/Lo

設(shè)f=l,試求上述兩種配方的轉(zhuǎn)化率均達(dá)10%時(shí)所需要的時(shí)間比。

2.（15分）已知苯乙烯（Ml）和甲基丙烯酸（M2）共聚，rl=0.5,

r2=0.5o欲合成共聚物中苯乙烯單體單元起始含量為32%（質(zhì)量百分比）

的共聚物。

請(qǐng)：⑴做出此共聚反應(yīng)的x'l~xl曲線(xiàn)。

將計(jì)算結(jié)果列入表中ml（2）試求起始單體配料比（質(zhì)量百分比）。=?

（從做出的x'l~xl曲線(xiàn)中或從x'l~xl方程中）m2

計(jì)算結(jié)果

xl00.20.40.60.81.0

x'l01.0

3.（7分）苯乙烯用過(guò)氧化二苯甲酰為引發(fā)劑進(jìn)行自由基聚合時(shí)，其

引發(fā)劑分解活化能、鏈增長(zhǎng)反應(yīng)活化能和鏈終止反應(yīng)活化能分別為

Ed=125.6kJ/mol,Ep=32.7kJ/mol,Et=10kJ/molo

試比較聚合溫度由50℃升至60℃時(shí)；聚合反應(yīng)速率的變化？

4.（12分）尼龍-1010是根據(jù)“1010鹽”中過(guò)量的癸二酸來(lái)控制尼龍

-1010相對(duì)分子質(zhì)量的。如果要求合成尼龍-1010的相對(duì)分子質(zhì)量n=3><104,

問(wèn)“1010鹽”的酸值（以mgKOH/glOlO鹽計(jì)）應(yīng)該是多少？并寫(xiě)出有關(guān)

的聚合反應(yīng)方程式。

已知：癸二胺的相對(duì)分子質(zhì)量M'=172,癸二酸的相對(duì)分子質(zhì)量

M'=202

五、以蔡-鈉配合物為引發(fā)劑，寫(xiě)出苯乙烯陰離子聚合鏈引發(fā)反應(yīng)方程

式供5分）

高分子化學(xué)》課程試題《八》

一、基本概念（共12分,每小題3分）

1.共縮聚

2.單體和聚合物3.重復(fù)單元和鏈節(jié)4.懸浮劑及懸浮作用

二、填充題（將正確的答案填在下列各題的橫線(xiàn)處，每空1分，總計(jì)

16分）

1.自由基聚合體系中，聚合速率方程式

2.塑料按其性能、產(chǎn)量和生產(chǎn)成本可分為和

3.在合成纖維中成纖維。

4.自由基聚合體系中“雙基終止”是指和

5.同時(shí)可按自由基、陽(yáng)離子聚合和陰離子聚合的單體有

6.聚合物具有多重結(jié)構(gòu)是指聚合物具有、

O

7.氯乙烯自由聚合時(shí)，聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量用控制。

三、回答問(wèn)題（共20分,每小題10分）

1.某一單體在某一引發(fā)體系存在下聚合，發(fā)現(xiàn)

⑴平均聚合度隨溫度增加而降低；

⑵平均聚合度與單體濃度的一次方成正比;

⑶溶劑對(duì)平均聚合度有影響；

（4）聚合速率隨溫度的增加而增加。

試回答這一聚合體系是按自由基、陽(yáng)離子還是陰離子機(jī)理進(jìn)行？并說(shuō)

明理由。

2.何謂離子交換樹(shù)脂？主要有幾種類(lèi)型？請(qǐng)寫(xiě)出合成強(qiáng)酸型陽(yáng)離子

交換樹(shù)脂和強(qiáng)堿型陰離子交換樹(shù)脂有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式？

四、（共47分）計(jì)算題（根據(jù)題目要求，計(jì)算下列各題）

1.（本題25分）苯乙烯以BPO作引發(fā)劑，60℃下進(jìn)行本體聚合，動(dòng)

力學(xué)數(shù)據(jù)如下：

⑴60c苯乙烯的密度為0.887g/mL；

⑵引發(fā)劑用量為單體質(zhì)量的0.109%（質(zhì)量百分比）；

（3）RP=0.225X10-4mol/L?s；

（4）n=2460；

⑸f0.80；

（6）自由基壽命T=0.82s。

試求：kp,kt,kd。建立這三個(gè)常數(shù)的數(shù)量級(jí)概念。比較c（M）和c（M?）的

大小；比較Rp,Ri,Rt的大小。

2.（8分）由己二胺與己二酸合成尼龍-66,如尼龍-66的相對(duì)分子質(zhì)

量為20000,反應(yīng)程度P=l,試計(jì)算原料比，并寫(xiě)出聚合反應(yīng)方程式（設(shè)二元

酸過(guò)量）。

3.（本題14分）在高聚物生產(chǎn)中，共聚物組成是一個(gè)重要的生產(chǎn)指

標(biāo)。

已知：氯乙烯（Ml）和丙烯月青（M2）共聚；

CH21）CH22）

rl=0.04，己=2.8（Ml'=62.5）（M2'=53）若要求共聚物中氯乙烯

單體單元的含量為60wt%。問(wèn)：⑴（10分）畫(huà)出x'l~xl曲線(xiàn)（計(jì)算5點(diǎn)）。

⑵（1分）為了得到組成基本均一的共聚物，應(yīng)采用怎樣的投料方法？

c（Ml）0（3）（3分）從圖中得出起始單體投料比=?oc（M2）0

將計(jì)算結(jié)果填入表中

xl

'X1000.10.30.50.70.91.01.0

五、（5分，每錯(cuò)一個(gè)方程式扣1分）以氯甲烷為溶劑、AICI3為引發(fā)

劑、水為共引發(fā)劑，寫(xiě)出異丁烯陽(yáng)離子聚合各基元反應(yīng)方程式（設(shè)為自發(fā)

終止）。

《高分子化學(xué)》九

一、基本概念題（共10分，每題2分）

1.結(jié)構(gòu)單元的構(gòu)型：結(jié)構(gòu)單元上的取代基在空間排布方式不同所造

成的立體異構(gòu)體。2.合成高聚物：由單體經(jīng)聚合反應(yīng)形成的具有巨

大相對(duì)分子質(zhì)量的化合物。

3.縮聚反應(yīng)的平衡常數(shù)：縮聚反應(yīng)進(jìn)行了一段時(shí)間后，正反應(yīng)的速

率與逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡。平衡常數(shù)即平衡時(shí)正反應(yīng)的速率

常數(shù)與逆反應(yīng)的速率常數(shù)之比。

4.塑料：以高聚物為基材，添加助劑，經(jīng)混煉造粒形成的可進(jìn)行塑

性加工的高分子材料。

5.不飽和聚酯樹(shù)脂：大分子鏈中含有酯基和不飽和雙鍵的樹(shù)脂。

二、填空題（共20分，每空1分）

1.無(wú)定型聚合物的力學(xué)三態(tài)是玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)兩個(gè)

轉(zhuǎn)變溫度是玻璃化溫度和粘流溫度。

2.聚合物的一次結(jié)構(gòu)是與結(jié)構(gòu)單元有關(guān)的結(jié)構(gòu)它包括結(jié)構(gòu)單元的

化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)單元的序列結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)單元的構(gòu)型。

3.使引發(fā)劑引發(fā)效率降低的原因有體系中的雜質(zhì)、籠蔽效應(yīng)、

和誘導(dǎo)分解。

4.按參加縮聚反應(yīng)的單體種類(lèi)，縮聚反應(yīng)可分為均縮聚、混

縮聚和共縮聚三種。5.聚合物的熱降解可分為無(wú)規(guī)降解解聚

和側(cè)鏈斷裂。

6.自由基可分為、和

三、簡(jiǎn)答題（共25分，每小題5分）

1.寫(xiě)出合成下列聚合物的聚合反應(yīng)簡(jiǎn)式（每錯(cuò)一個(gè)方程式扣1分）:

⑴合成天然橡膠⑵聚3,3'-二氯甲基丁氧環(huán)⑶聚甲基丙烯

酸甲酯

（4）聚二甲基硅氧烷⑸聚甲苯基-2,4-二氨基甲酸丁二醇酯

解nCHCH2

3CHCH232Cln22Cl2CICH2CH22Cl332nCH233

33

nn-l）H2O

333

nHO(CH2)4OH+(n

3

O(CH2)43

2.自由基聚合時(shí)，聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量隨時(shí)間的變化有何特征？

與機(jī)理有何關(guān)系？單體轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化有何特征？與機(jī)理有何關(guān)系？

自由基聚合時(shí)，聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量與時(shí)間關(guān)系不大。

這是因?yàn)殒溤鲩L(zhǎng)反應(yīng)使聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量增加，而鏈增長(zhǎng)反應(yīng)的

活化能很低(Ep約20?34kJ/mol)鏈增長(zhǎng)反應(yīng)的速率很高，生成一個(gè)相對(duì)

分子質(zhì)量為幾萬(wàn)至幾十萬(wàn)的大分子的時(shí)間非常短只需要0.01S?幾秒的時(shí)

間，是瞬間完成的，延長(zhǎng)時(shí)間對(duì)聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量關(guān)系不大。

單體的轉(zhuǎn)化率隨聚合時(shí)間的延長(zhǎng)而增加,這是因?yàn)樽杂苫酆系娜^(guò)

程可以區(qū)分為鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)、鏈終止和鏈轉(zhuǎn)移等四個(gè)基元反應(yīng)，其中引

發(fā)劑分解活化能Ed較高(約125?150kJ/mol),鏈引發(fā)速率最慢，是控制

整個(gè)聚合速率的關(guān)鍵，延長(zhǎng)聚合時(shí)間主要是為了提高單體的轉(zhuǎn)化率，3.氯

乙烯懸浮聚合時(shí)，選用半衰期適當(dāng)(tl/2=1.5h~2.0h)的引發(fā)劑或復(fù)合引發(fā)

劑，基本上接近勻速反應(yīng)，為什么？

氯乙烯聚合體系為沉淀聚合體系。聚氯乙烯(PVC)在氯乙烯中雖不溶解,

但能夠溶脹，聚合初期包裹程度不深，加上PVC大分子生成的主要方式是

PVC鏈自由基向氯乙烯單體的轉(zhuǎn)移反應(yīng)，如果選用半衰期tl/2較大的低活

性引發(fā)劑，轉(zhuǎn)化率要到70%左右時(shí)，自動(dòng)加速現(xiàn)象才表現(xiàn)的最顯著；如果選

用半衰期限適當(dāng)(tl/2=1.5h~2.0h)低活性和高活性復(fù)合引發(fā)劑，使正常速

率的衰減剛好能與自動(dòng)加速互補(bǔ),則可接近勻速反應(yīng)。4.試舉例(4~5例)

說(shuō)明線(xiàn)型聚合物和體型聚合物在構(gòu)象和性能方面的特點(diǎn)？

⑴線(xiàn)型聚合物

線(xiàn)型聚合物它沒(méi)有支鏈，可能是鋸齒型、無(wú)規(guī)線(xiàn)團(tuán)、折疊鏈或螺旋鏈。

其加熱時(shí)可熔融，加入溶劑時(shí)可溶解。線(xiàn)型聚合物如聚氯乙烯(PVC)、聚苯

乙烯(PS)聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)聚四氟乙烯

(PTFE)、聚碳酸酯(PC)、尼龍(PA)、滌綸(PET)、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物

(PVC-VAC),乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)等等。

⑵體型聚合物

體型聚合物它可能是星型、支鏈型、梳型、梯型或交聯(lián)大分子。其加

熱時(shí)不能熔融，加入溶劑時(shí)不能溶解。體型聚合物如酚醛樹(shù)脂(PF)、胭醛

樹(shù)脂(VF)環(huán)氧樹(shù)脂(EP不飽和聚酯樹(shù)脂)和聚氨酯(PU)等等。

5.甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯、苯乙烯自由基聚合時(shí)，都存在自動(dòng)

加速現(xiàn)象，三者有何差別，并說(shuō)明有差別的原因？

甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯、苯乙烯的聚合體系屬均相聚合體系。在

均相聚合體系中，由于單體對(duì)聚合物溶解性能不同，聚合過(guò)程中自動(dòng)加速現(xiàn)

象出現(xiàn)的早晚和表現(xiàn)程度各不相同。

甲基丙烯酸甲酯是聚甲基丙烯酸甲酯的不良溶劑，長(zhǎng)鏈自由基在其中

有一定的卷曲，轉(zhuǎn)化率達(dá)

10%?15%開(kāi)始出現(xiàn)自動(dòng)加速現(xiàn)象。

苯乙烯是聚苯乙烯的良溶劑，長(zhǎng)鏈自由基在其中處在比較伸展的狀態(tài)，

轉(zhuǎn)化率到30%時(shí)才出現(xiàn)自動(dòng)加速現(xiàn)象。

醋酸乙烯是聚醋酸乙烯的極良溶劑，長(zhǎng)鏈自由基在其中處在伸展的狀

態(tài)，轉(zhuǎn)化率到40%時(shí)才出現(xiàn)自動(dòng)加速現(xiàn)象。

四、計(jì)算題（共34分,根據(jù)題目要求，計(jì)算下列各題）

1.（7分）過(guò)氧化二苯甲酰（BPO）為引發(fā)劑，苯乙烯自由基聚合時(shí)各

基元反應(yīng)的活化能分別為Ed=125.6kJ/mol,Ep=32.6kJ/mol,Et=10kJ/moL

試比較溫度從80℃升至90℃聚合物相對(duì)分子質(zhì)量

11E-E-*pdEtllk21g=（-）'kl2.303RTlT2

的變化的情況？

2.（共8分）等摩爾的二元醇和二元酸縮聚合成聚酯，另加1.5mol%

醋酸（以單體總數(shù)

11125.6E總=Ep-Ed-Et=32.6—5=35.2222

lg'k2-35.211=（-）=-0.143'2.303?8.31353363kl

'k2=0.719'kl

計(jì)）作為官能團(tuán)封鎖劑。

⑴寫(xiě)出有關(guān)的聚合反應(yīng)方程式。

⑵當(dāng)P=0.995,聚酯的平均聚合度n=?

解：⑴寫(xiě)出有關(guān)的聚合反應(yīng)方程式

nHO-R-OH+nHOOC-R'-COOH+CH3

CH3OH+2nH2O（2分）⑵設(shè)二元醇和二元酸的摩爾數(shù)分別為50,

則醋酸的摩爾數(shù)為1.5o

n=l+r

l+r-2rP

r=nal00==0.971'nb+2nbl00+2xl,5

n=

l+rl+0.971==501+r-2rPl+0,971-2?0.971?0.995

3.（10分）計(jì)算苯乙烯在60℃,本體聚合的聚合速率Rp和平均聚合

度

no

已知：聚合溫度為60℃,苯乙烯60℃的密度為0.886g/mL。

kp=176L/mol.s,kt=3.6xl07L/mol.s

P=5.0X1012個(gè)/mL.s（自由基的生成速率）

Ril/2Rp=kpc）2kt

0.886x103

c（M）==8.52104

pxl035.0xl012xl03

-9Ri===8.30xl0NA6.023xl023

8.30x10-9

l/2Rp=176x8.52x（=l.61x10-5

7）2x3.6x10

2?1.61710-5

3n=2v===3.88?10Ri8.30?10-92Rp

4.（9分）欲使1000g環(huán)氧樹(shù)脂（環(huán)氧值為0.2）,用官能團(tuán)等摩爾的乙

二胺固化。請(qǐng)：⑴（6分）用Carothers方程和Flory統(tǒng)計(jì)公式分別計(jì)算凝

膠點(diǎn)PCo

（2）（3分）計(jì)算固化劑的用量。

解：(1)用Carothers方程計(jì)算凝膠點(diǎn)Pc：

Pc=2?2+1?4822?3===0.75=2+138

用Flory統(tǒng)計(jì)公式計(jì)算凝膠點(diǎn)Pc：

Pc=ll=1.21/2=0.577(fc-l)(4-l)

(2)

G=

二元胺的相對(duì)分子質(zhì)量

?環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧值

二元胺分子中活潑氫的數(shù)目

601000

x0.2=30(g)4100

六、寫(xiě)出鏈引發(fā)反應(yīng)方程式(共11分，每錯(cuò)一個(gè)方程式扣1分)

G'=

將下列單體和引發(fā)劑進(jìn)行匹配(按單體逐個(gè)寫(xiě)出)，寫(xiě)出可能發(fā)生的

鏈引發(fā)反應(yīng)方程式并指出聚合反應(yīng)類(lèi)型(自由基聚合邛日離子聚合?陰離子

聚合?)。1.單體

CH2=C(CH3)(COOCH3)CH2=C(CH3)22.引發(fā)劑

(1)ABIN(2)Na(3)BF3+H2O(4)C4H9Li有關(guān)引發(fā)反應(yīng)如

下：

CH2=C(CH3)(COOCH3)既可以進(jìn)行自由基聚合又可以進(jìn)行陰離子聚

合：

333

CH2

33

CH+CH23

33

CH3

Na+

[

]

[

3

Na+CH3

]Na

3

Na+3

3

Na23

3

C4H9Li+CH3

33

H2Na

33

3

LiC4H93

CH2=C（CH3）2只能進(jìn)行陽(yáng)離子聚合

BF3+H2O

30H）

30H）

3+CH33H233

《高分子化學(xué)》課程試題《十》

一、基本概念（共15分,每小題3分）

1.鏈自由基向大分子的轉(zhuǎn)移反應(yīng)

2.相對(duì)分子質(zhì)量分布曲線(xiàn)

3.向溶液劑轉(zhuǎn)移常數(shù)CS

4.均相溶液聚合及其主要組分

5.聚合度相似的化學(xué)反應(yīng)

二、計(jì)算題（共40分，根據(jù)題目要求，計(jì)算下列各題）

1.（8分）單體溶液濃度c（M）=0.2mol/L,過(guò)氧化物引發(fā)劑濃度c（l）=4.0

X10-3mol/L,在60℃下加熱聚合。如引發(fā)劑半衰期為tl/2=44h,引發(fā)劑

效率f=O8,kp=145L/mol?s,kt=7.0X107L/mol?s,欲達(dá)到50%轉(zhuǎn)化率,

需多長(zhǎng)時(shí)間

2.（20分）在生產(chǎn)丙烯月青-苯乙烯共聚物（AS樹(shù)脂）時(shí);所采用的起

始單體丙烯月青（Ml）和苯

乙烯（M2）的投料質(zhì)量比為24：76。在采用的聚合條件下，此共聚

體系的競(jìng)聚率rl=0.04,r2=0.40。

'⑴做出xl-xl曲線(xiàn)。

⑵如果在生產(chǎn)中按上述單體投料比投料，并在高轉(zhuǎn)化率下才停止聚

合反應(yīng)，試討論所得共聚物組成的均一性。

請(qǐng)將計(jì)算結(jié)果列入表中

（分）酯交換法生產(chǎn)數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量已的聚對(duì)

3.12n=1.5X0104

苯二甲酸乙二醇酯（PET）知：平衡常數(shù)K=4,M0=192,端基乙二醇的相

對(duì)分子質(zhì)量為62o

問(wèn)：⑴寫(xiě)出酯交換法合成PET有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式。

⑵根據(jù)縮聚反應(yīng)原理應(yīng)如何控制體系中殘存小分子乙二醇的量，即

x（HOCH2CH2OH）=?

三、填充題（根據(jù)題意，在下列各題的橫線(xiàn)處，填上正確的答案，本

大題共6小題，

每空1分，總計(jì)20分）

L..橡膠用聚合物有橡膠、橡膠、

橡膠、

橡膠和

2.引發(fā)劑引發(fā)的自由基聚合體系中，影響聚合速率的因素

是、

O

3.60℃時(shí)，在自由基聚合體系中，鏈自由基鏈終止方式苯乙烯

是、

甲基丙烯酸甲酯是終止兼有

終止，

氯乙烯是終止。

4.引發(fā)劑引發(fā)的自由基聚合體系中，影響聚合物相對(duì)分子質(zhì)量的因

素是、和

等。

5.二元共聚體系中有、、、

和等類(lèi)型。

四、簡(jiǎn)答題(共4小題，共25分)

dc(Ml)1.(5分)單體Ml和單體M2共聚合，寫(xiě)出其共聚物組成微分方

程，試說(shuō)明此方程式中，dc(M2)

c(Ml),rl,r2的物理意義。c(M2)

2.(5分)解聚與聚合物的結(jié)構(gòu)有何關(guān)系？寫(xiě)出PMMA解聚的化學(xué)反

應(yīng)方程式。

3.(5分)何謂縮聚，縮聚反應(yīng)中“官能團(tuán)等活性理論的假定”內(nèi)容

是什么？根據(jù)其假定寫(xiě)出聚酰胺化反應(yīng)的方程式。

4.(共10分,每小題2分)下列單體適合何種機(jī)理聚合？并寫(xiě)出有關(guān)聚

合反應(yīng)簡(jiǎn)式。

33

⑴CH2⑵CH2333

(3)3(4)+HOCH2CH2OH

3

+

《高分子化學(xué)》課程試題《十一》

一、基本概念題（共15分，每題3分）

1.線(xiàn)型縮聚及線(xiàn)型縮聚物

2.連鎖聚合

3.引發(fā)劑及其誘導(dǎo)分解

4.共聚合及共聚物

5.聚合物的老化及其原因

二、論述題（共20分）

L（10分）論述縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)并加以說(shuō)明？

2.（10分）由單體丁二烯3和苯乙烯，引發(fā)劑過(guò)氧化二苯甲酰，合成

高抗沖PS樹(shù)脂。⑴（4分）設(shè)計(jì)工藝方案？

⑵（每錯(cuò)一個(gè)方程式扣1分，共6分）寫(xiě)出有關(guān)的聚合反應(yīng)方程式？

三、計(jì)算題（共40分，根據(jù)題目要求計(jì)算下列各題）

1.（10分）尼龍-610是根據(jù)“610鹽”中過(guò)量的癸二酸控制相對(duì)分

子質(zhì)量，如果要求尼龍-610的相對(duì)

分子質(zhì)量n=20000,試計(jì)算“610鹽”的酸值（mgKOH/g"610"鹽）?

并寫(xiě)出有關(guān)的聚合反應(yīng)方程式。

2.（20分）用過(guò)氧化二苯甲酰BPO作引發(fā)劑，苯乙烯聚合時(shí)各基元

反應(yīng)的活化能分另IJ為Ed=125.6kJ/mol,Ep=32.6kJ/mol,Et=10